人工知能が副操縦士を務めるKC-135空中給油機が来年飛行予定（The War Zone)―設立わずか6年前の新興企業がこれだけの大きなインパクトを与えているのが米国の文化とも言えますね。防衛省がいくらハイテクといえども聞いたこともないような企業を相手にするでしょうか

   Tech. Sgt. Joshua Smoot

KC-135にAI主導の自動化と自律性を注入する動きは、将来の空中給油機計画で不確実性が高まる中で、重要性を増す可能性がある

米空軍のKC-135空中給油機に、自律飛行技術を専門とする企業マーリンMerlinのAI（人工知能）「副操縦士」を搭載した機体が、来年には空へ飛び立つ。間近に迫った飛行試験は、パイロット搭乗オプション付きKC-135につながる可能性のある新たな重要なステップとなる。また、空軍が優先度の高い近代化への取り組み費用をどのように捻出するのかという深刻な懸念が広がる中、空軍の空中給油計画の先行きに不透明感が増している。

　マーリンは同社の自律パッケージを搭載したKC-135の耐空性計画が空軍により承認されたことを本日発表した。また、同社は、マーリンパイロットと呼ばれる同社のソフトウェアを空中給油機に統合し、地上試験を年内に完了させる。

　エドワーズ空軍基地（空軍のテストおよび評価の拠点）について、先週本誌インタビューで、マーリン社の創設者でCEOのマット・ジョージは次のように語った。「これはエドワーズ基地に配備されるXプレーン（実験機）ではありません。実戦配備される空軍の航空機です」。

「つまり、空軍がここ3年間、我々と協力し、実験的なテスト範囲の世界だけでなく、運用中の部隊においても自律性を実現できるような、承認された耐空性計画の策定までこぎつけたという事実は、一連のプロセスであるかのように聞こえます」とジョージは続けた。「しかし、これは空軍にとって、実験段階から自律性を獲得し、その自律性をコアな戦力へと移行し始めることができるという、かなり大きな瞬間なのです」とジョージは続けた。

　Merlinは2018年に設立され、すでにセスナ・キャラバンを含む他の小型航空機で、自律パッケージによる飛行試験を実施している。全体として、同社は自律機能の追加と信頼性の構築に向けた漸進的なアプローチに重点的に取り組んできたし、今後もその姿勢は変わらないとしている。まずは、人間の乗組員の作業負荷を軽減できる機能に焦点を当てている。

　空軍は、2025会計年度末までに349機のKC-135を運用する予定だ。ここで強調すべきは、各機は空軍の保有機で最も古い部類に属する機体であり、真っ先にここにマーリンパイロットが搭載される。

「KC-135の場合、空軍が関心を示している自律性には2つの使用事例があります。1つ目は、『自律性をどのように活用して乗組員の勤務時間を延長するか』です。例えば、2名の乗組員が搭乗した状態でKC-135を30時間または40時間飛行させるにはどうすればよいでしょうか。明らかに、乗員を追加しないとそれは不可能です。では、自律性を活用して乗員数を増やし、1人の乗員が休息している間に、もう1人の乗員が自律システムの隣で飛行し、2人目のパイロットのような役割を果たすことは可能だろうか。

　AMCではすでに、KC-135に限らず、タンカー機の操縦で、しばらく前から最小限の乗員で運用する実験を行っている。これにより、出撃率と全体的な運用能力を高める方法が生まれる可能性があるが、これは太平洋における中国とのハイエンド戦など、将来のあらゆるハイエンド戦闘において特に重要となる要素だ。しかし、同時に本誌が詳細に調査したように、安全性への懸念も生じる。AI駆動の「副操縦士」は、有人航空機における作業過多や操縦士の疲労の軽減など、安全マージンを高める貴重なツールとして、以前から注目されてきた。

米空軍のフィリップ・キャンベル大尉（左）とフォレスト・スタッグス中尉（右）は、第384空中給油飛行隊KC-135ストラトタンカーのパイロットであり、2023年7月14日、インド太平洋地域上空で実施されたモビリティ・ガーディアン23作戦中に、第92空中給油団に所属するKC-135を操縦した。3,000人がこの大規模な機動訓練を直接支援し、同じ期間にインド太平洋地域で開催された他の演習に関連する米軍および国際部隊15,000人以上の演習を提供した。（米空軍提供写真：技術軍曹ヘザー・クレメンツ） 

　「KC-135のCONOP（運用概念）について説明すると、少なくとも初期バージョンでは、自律システムがパイロットとなっての飛行となります。つまり、自律システムは離陸から着陸まで、ミッションプランに従って飛行します。」とジョージは述べた。「ウェイポイント（経由地）だけとは限りませんが、ミッションプランの目標に従い、飛行機を操縦し、航空管制と交信したり、特定の緊急事態に対処したり、天候を避けて飛行するなど、空中給油機乗組員が日々行っていることの重要な一部です。天候や地形、その他の状況を把握しながら、ミッションを遂行できるようにするためです。例えば、非協力的な他の航空機に対応できるようにするためです。

　「当社は、空軍機動司令部および空軍研究本部（AFRL）と緊密に連携し、いわゆる動的空中給油機再配置を行っています」とジョージは付け加え、KC-135の任務における自律性の例として挙げた。「つまり、空中給油機乗組員の現在の任務の大部分は、航空戦闘管理者、戦闘機、その他の受給者との調整であり、航空機を最適な位置に配置し、中間地点で合流させることです。特に、動的な任務においては、航空機が現在どこにいるかだけでなく、航空機がどこに向かい、どこで燃料が必要になるかを見極めて、給油機を動的に再配置することが非常に重要となります。そして、当社は、他のすべての自律機能に加えて、初期の動的ルーティングと機能セットの一部機能を実証できるでしょう」。

F-16戦闘機へのKC-135による空中給油。アメリカ空軍

　マーリンパイロットが航空管制と連携できる能力を持つことは、特に米国の領空内での日常的な飛行にとって非常に重要であることを強調しておく価値があろう。世界中の軍用および民間航空部門では、無人プラットフォームの自律性を高めつつ有人プラットフォームとのエコシステムを安全に運用する取り組みの一環として、一般的な衝突回避能力の向上に長年力を入れてきた。米国では連邦航空局（FAA）が完全無人航空機の運航可能な場所や時間帯に厳しい制限を課し続けており、これは今年初めにノースロップ・グラマン子会社のスケールド・コンポジット社がパイロット搭乗オプション付きのモデル437ヴァンガードのデモ機を公開したことで浮き彫りになった。米軍にとって、人間がどこかでループに参加することが、空やその他の場所での自律能力の当面の要件となるようだ。

　「私たちは、この人間がループ内、ループ上、ループ外にいるという進行を非常に重視しており、ミッション中に人間がこの3つの状態を行き来できるようにすることを目指しています。ミッションの必要性や運用上の必要性に応じて、です」とジョージ氏は語る。「なぜなら、もし『人間が完全にループから外れる』と言うだけなら、それは素晴らしいことではありません。また、『人間はすべてにおいてループ内にいなければならない』というのであれば、それもあまり役に立ちません。

「ですから、離陸から着陸まで、完全に機能する自律システムを搭載し、人間のパイロットがフライトデッキで行うことのできるすべての操作を実行できる一方で、人間がモニターとしてその場にいることも、離れた場所にいることも、あるいはどちらでもなくともよいようにすることが非常に重要です」。

　マーリンと空軍は、必要に応じてKC-135を完全無人モードで運用できることを目指しており、これはマーリン・パイロット・パッケージの2番目の利用ケースとして現在検討されているとジョージCEOは述べた。 

　また、この方法によって、人員を増やさず、アリゾナ州デイビス・モンサン空軍基地のボーンヤードで遊休状態にあるKC-135を再生する新たな可能性が生まれると、ジョージは明確に強調した。

KC-135をはじめとする航空機が、アリゾナ州デイビス・モンサン空軍基地のボーンヤードに保管されている。kitmasterbloke via Flickr

　空軍は民間請負業者の協力を得て、保管中の空中給油機の一部を再就役させる選択肢を検討したことがあるが、これまで実現には至っていない。米軍は近年、非戦闘任務において、KC-135を含め、請負業者所有・運用の空中給油機の利用を拡大しており、これにより、戦闘作戦を支援するための自前の空中給油能力を確保し、また、それらの艦隊への負担を軽減している。

　KC-135やその他の機種による、より自律的な空中給油作業に関しては、受給機との空中での連結が大きな課題となっている。これは、米空軍が好んで使用している、ブーム方式による給油の場合、さらに顕著になっている。現在、ブーム装備の空中給油機では、安全な連結と維持を行うため、専任オペレーターが必要だ。KC-135では、この作業を行うために、操作員は機体後部から外を直接見ながら作業を行っている。

　KC-135や空軍の新型機KC-46の製造元ボーイングは、長年にわたり、無人プラットフォームへの給油機能も含めた、より自動化されたブーム給油機能で空軍と協力してきた。KC-46は、特に、航空機のキャビンから作業を行うために、ブームオペレーターが使用するリモートビジョンシステム（RVS）を搭載している。ただし、RVSは深刻な問題を抱えており、現在、全面的な再設計中だ。

　また、ヨーロッパのエアバスも、ブーム給油のさらなる高度化を目指し、人間による操作を必要としないシステムの研究を進めている。同様の研究として、プローブ・アンド・ドロウグ給油システムの開発も大きく進展しています。

　「給油機群に自律性を導入する場合、その自律性は人間の乗組員と同等の性能を発揮しなければなりません。そして現在、飛行機の後部でブームを操作するオペレーターと飛行機を操縦するパイロットは、切っても切り離せない関係にあります」と、マーリンのジョージ氏は語る。「彼らは任務を遂行するにあたり、実質的に一緒に飛行機を飛ばしているのです。そのため、現時点ではまだ多くを語ることはできませんが、ブームの自律性が自律空中給油能力の実現に大きな役割を果たすという事実を私たちは強く認識しています。

「これは、私たちが積極的に考え、積極的に追求しているもので、KC-135に配備するだけでなく、NGASの自律システムとして採用する可能性が高い、より広範な空中給油機ミッションの自律システムの一部です」とジョージは付け加えた。

　ここでいうNGASとは、空軍の次世代空中給油システム構想を指し、その要件は現在も最終決定に至っていない。NGASは常に「システム・オブ・システムズ」と表現され、その中核となる要素は、有人、無人、またはパイロット不要のまったく新しいステルス空中給油機になるだろうと長い間予想されてきた。しかし、空軍が優先度の高い近代化プログラムについて、その費用負担能力に懸念を抱いているため、現在、NGAS計画には深刻な不確実性が生じている。

「我々の航空機、特に空中給油機を、通常戦闘機の空中給油を行う距離を越えた長距離から脅かす可能性のある新型の防空システムを中国が開発しました」と、11月1日にエアリフト/タンカー協会（ATA）の年次シンポジウム基調講演で、フランク・ケンドール空軍長官は述べた。「これにより、我々の空中給油機調達戦略全体が疑問視されることになりました。できるだけ早くこの不確実性を解消するべく取り組んでいます。」

　「この分析を行い、各種代替案を検討する上で、私が最も懸念している変数は、[適切なリソースの確保] です。」ケンドール長官は、NGAS、および次世代のステルス有人戦闘機および無人機（CCA）で構成する次世代航空優勢構想（NGAD）の一部となる新しい戦闘機についても言及した。

　これにより、既存の空中給油機の生存性やその他の能力を向上させるための選択肢に新たな重点が置かれることになった。

　「接続性の向上と、ある程度の自己防衛手段の強化の必要性は、費用対効果の観点からも魅力的であると思われます」とケンドール長官はATAの基調講演で付け加えました。「また、比較的短期間で、比較的低いコストで実現できるものです」。

　空軍はすでに、KC-135の新しいデータ共有機能や、護衛専用無人機「忠実なるウィングマン」タイプの無人機を制御して保護する能力の実験を行っている。また、これらの航空機を小型無人機群の発進用空中母艦として利用する案も検討されている。

　空軍のKC-135に自律能力を与えることも、同軍が明らかに継続して投資している分野だ。マーリンが空軍のために行っている業務は、KC-135やNGASに限ったものではなく、また、空軍やその他の米軍全体におけるより広範な自律化の取り組みにも貢献できる可能性がある。同社は、米特殊作戦軍（USSO）とも契約を結び、C-130型機に統合されたマーリン・パイロットのデモンストレーションを行っている。

　また、米空軍の特殊作戦用空中給油/輸送機MC-130Jも将来的にはMerlin Pilotの能力を活用できる可能性がある。

　「はっきり言って、それぞれの異なる種類の航空機には異なるレベルの自律性があり、それぞれが明らかに少しずつ異なる任務を担っている、ということです。F-16の任務はKC-135の任務とは大きく異なり、KC-135の任務はAC-130Jの任務とは大きく異なり、AC-130Jの任務はB-52とは非常に大きく異なっています」と、ジョージは述べました。　「しかし、これらの航空機に共通しているのは、飛行の自律性、つまり、ミッションを遂行しながら操縦し、ナビゲーションを行い、通信を行うという部分です。

　「私たちの考えでは、KC-135の任務は、特に空軍がより統合されたコア能力の開発へ移行する中で、部隊全体の飛行の自律性を高めるためのコアな試金石として、さらに重要性を増しています」。

　全体として、空軍の老朽化したKC-135の興味深い未来が形になりつつある。特に、自律能力に関しては、その影響は空中給油任務をはるかに超えるものになるだろう。■

KC-135 Tanker With Artificial Intelligence Copilot Set To Fly Next Year

Injecting AI-driven automation and autonomy into the KC-135 could become even more important as uncertainty over future tanker plans grows.

Joseph Trevithick

Posted on Nov 12, 2024 12:45 PM EST

https://www.twz.com/air/kc-135-tanker-with-artificial-intelligence-copilot-set-to-fly-next-year